体外预应力CFRP筋加固混凝土梁抗弯性能研究

"体外CFRP筋加固混凝土梁抗弯性能试验 (2011年) - 目的探讨体外预应力CFRP筋加固混凝土梁的抗弯性能和计算方法，通过对13根试验梁的静载试验进行分析" 本文是2011年发表在《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》上的一篇自然科学论文，由于天来、张王乐元和耿立伟等人撰写。该研究主要关注的是体外纤维增强塑料(CFRP)筋对钢筋混凝土简支梁抗弯性能的改善效果，并探讨了体外预应力CFRP筋加固混凝土梁的抗弯承载力计算方法。 通过对13个经过体外CFRP筋加固的试验梁进行静载试验，研究人员分析了加固梁在加载过程中的破坏形态、裂缝发展、挠度变化、混凝土应变、体内受拉钢筋应变以及体外CFRP筋应变等关键指标。研究发现，在加载过程中，跨中截面混凝土的平均应变沿梁高基本保持直线分布，这表明梁体的变形特性仍符合平截面假定，这是结构力学中分析梁弯曲的一个基本假设。 然而，研究也揭示了一些关键发现。当CFRP筋的弯折角度超过10°时，会显著降低梁的抗弯性能。同时，尽管提高混凝土的强度理论上可以增加承载力，但在实际试验中，加固梁的抗弯承载力提升并不明显。此外，对于体内受拉钢筋配筋率较高的梁，采用体外预应力CFRP筋加固的效果并不理想，这可能是因为高配筋率已经提供了足够的承载力，再增加CFRP筋的作用有限。 在考虑二次效应（如混凝土的非线性行为）后，研究建议在实际工程中应当考虑荷载水平的影响。对于简化计算体外预应力CFRP筋加固体系的抗弯承载能力，可以得到与实验测量结果吻合较好的估算值。这一结论对于理解和优化使用CFRP筋加固混凝土梁的工程实践具有重要意义，能够为设计和施工提供科学依据。 关键词：体外预应力；加固；CFRP筋；抗弯承载力 这篇论文的研究成果对工程实践有直接的应用价值，有助于指导CFRP筋在混凝土结构加固中的有效使用，尤其是在处理既有结构的改造和加固问题时，可以作为重要的理论参考。